Aprovechando el experimento Barley Composite Cross II (CCII) iniciado en 1929, los investigadores observaron una rápida adaptación de la cebada en estudios a largo plazo, destacando su supervivencia y evolución bajo diversas tensiones ambientales. Los hallazgos revelan una adaptación significativa al clima, particularmente durante la reproducción, pero señalan que el éxito de esta adaptación no está asociado con mayores rendimientos en comparación con los métodos de reproducción convencionales. Crédito: SciTechDaily.com
Un estudio a largo plazo desde 1929 ha revelado importantes conocimientos sobre la evolución de la cebada, mostrando su adaptación a diferentes entornos y el considerable impacto de la selección natural. Esta investigación subraya las limitaciones del mejoramiento evolutivo y destaca la necesidad de realizar más exploraciones para aumentar el rendimiento de los cultivos.
Utilizando uno de los experimentos biológicos más antiguos del mundo, que comenzó en 1929, los investigadores han revelado cómo el estrés agrícola y su entorno natural en evolución afectan al cultivo básico de la cebada. Estos hallazgos resaltan la importancia de los estudios longitudinales para comprender la dinámica evolutiva de la adaptación.
Un ejemplo clásico de evolución adaptativa rápida es la supervivencia de plantas domesticadas después de dispersarse en diferentes ambientes. Por ejemplo, la cebada, un importante cultivo neolítico, se extendió ampliamente después de ser domesticada hace 10.000 años, convirtiéndose en una importante fuente de nutrición para los seres humanos y el ganado en unos pocos miles de generaciones en Europa, Asia y el norte de África. Esta rápida expansión y cultivo han sometido a las plantas a fuertes presiones selectivas, incluida la selección artificial de los rasgos deseados y la selección natural obligada a adaptarse a diversos entornos nuevos.
Conocimientos genéticos de un experimento de cruce compuesto II de cebada
Aunque investigaciones previas sobre cultivares tempranos de cebada han identificado parte de la historia genética de las poblaciones de plantas y han mapeado los loci genéticos responsables de su propagación, la velocidad y la dinámica general de estos procesos son difíciles de determinar sin una observación directa. En uno de los experimentos evolutivos más antiguos y de mayor duración del mundo, el Barley Composite Cross II (CCII), Jacob Landis y sus colegas observaron el proceso de adaptación local en la cebada durante casi un siglo. CCII fue un experimento de jardín común multigeneracional que comenzó en 1929 para adaptar poblaciones genéticamente diversas de 28 variedades de cebada a las condiciones ambientales de Davis, California.
Aunque el experimento comenzó hace muchas décadas con miles de genotipos, Landis y otros. La selección natural ha reducido drásticamente esta diversidad, eliminando casi todos los genotipos establecidos, lo que ha llevado al predominio de un único linaje clonal que comprende a la mayor parte de la población. Este cambio se produjo rápidamente con el establecimiento de un linaje clonal en la quincuagésima generación. Según los hallazgos, este linaje exitoso se compone principalmente de alelos derivados de ambientes mediterráneos como Davis. Además, los autores muestran que los genes a los que se dirige la selección indican un papel importante en el clima durante la adaptación, incluida una fuerte selección durante la reproducción.
«En este experimento encontramos amplia evidencia de que la adaptación local domina la evolución. Sin embargo, a pesar de las rápidas ganancias iniciales en el rendimiento en CCII, el enfoque de mejoramiento evolutivo no logró seguir el ritmo de las ganancias observadas por los métodos de mejoramiento basados en pedigrí», escriben los investigadores.. «Será de gran interés en el futuro comprender por qué los genotipos más competitivos producidos durante la adaptación local no producen altos rendimientos».
Referencia: Jacob b. Landis, Angélica M. Guercio, Keeley E. Brown, Cristóbal J. Fiscus, Peter L. Morel y Daniel Koenig, 12 de julio de 2024, «La selección natural aumenta la homogeneidad genética surgida en un experimento a escala de un siglo con cebada». ciencia.
DOI: 10.1126/ciencia.adl0038
